오늘날의 기술로 인해 자동차는 매년 훨씬 더 안전한 차량이 되고 있으며, 이는 사망률 감소에서 입증될 수 있습니다. 그러나 자동차 충돌은 여전히 미국뿐만 아니라 전 세계적으로 가장 많은 부상 및 사망 원인 중 하나입니다. 그런 이유로 충돌 테스트 인형이 탄생했습니다. 우리는 만화, 패러디 또는 공익 광고의 주제에 대해 이야기하는 것이 아닙니다. 실제 충돌 테스트 인형, 생명의 은인 및 자동차 충돌 테스트의 자동차 부품은 우리가 언급한 것들입니다.
자동차가 훨씬 더 안전해지고 있는 것은 잘 정립된 충돌 테스트 덕분인 것이 사실입니다. 따라서 새 차 소유자이고 충돌 테스트에 대해 전혀 모른다면 올바른 위치에 오셨습니다. 이 기사에서는 자동차 전문가가 자동차 충돌 테스트에 대해 자세히 설명합니다. 여기에는 충돌 테스트 프로그램, 더미, 등급 및 향후 개선 사항의 정의가 포함됩니다. 그 후 운전자들은 자동차를 안전하게 만들기 위한 준비와 생각에 틀림없이 놀라움을 금치 못할 것입니다.
충돌 테스트가 어떻게 작동하는지 알기 위해서는 이 테스트의 주인공인 충돌 테스트 더미를 알아야 합니다. 더미는 충돌하는 동안 사람을 시뮬레이션하고 충돌에서 데이터를 수집할 의무가 있습니다. 물론 이 데이터는 사람이 거주하는 사람에게서 수집할 수 없습니다.
더미에는 성별, 체형 및 백분위수로 나누어진 다양한 크기가 있습니다. 더 구체적으로 말하면, 평균적인 남성 드라이브는 남성 인구의 절반보다 작고 나머지보다 큽니다. 그리고 이 더미의 데이터가 궁금하시다면 높이 1.78m(70인치 또는 5피트 10인치), 무게 77kg(170파운드)입니다. 이것은 또한 충돌 테스트에서 가장 일반적으로 사용되는 더미입니다.
미국에서는 Hybrid III Dummy가 가장 좋아하는 배우입니다. 일관된 결과로 인해 우리나라의 모든 정면 충돌 테스트에서 나타납니다. 고무 패드와 금속 디스크를 번갈아 가며 만든 척추와 같은 인체 생리학을 모방한 재료로 더미가 최상의 결과를 제공할 수 있습니다. 많은 유형의 인형이 있지만 모두 다음 세 가지 유형의 계측을 공유합니다.
이 센서는 더미의 가슴에 설치됩니다. 충돌 시 가슴이 얼마나 휘어지는지를 측정하기 위한 목적으로 더미의 가장 중요한 부분 중 하나입니다.
충돌이 발생하면 스캔을 통해 운전자의 가슴이 휜 상태를 확인할 수 있습니다. 숫자에 따라 과학자들은 피해뿐만 아니라 영향도 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 운전자의 가슴이 46mm(2인치) 정도 압축된 경우 운전자가 다치고 고통스럽기는 하지만 치명적이지는 않을 것입니다.
다음 부분은 특정 방향의 가속도를 측정하기 위해 사용하는 가속도계입니다. 가속도라는 용어에 익숙하지 않은 경우 속도가 변하는 속도입니다. 그렇기 때문에 이 더미의 부분은 부상 확률을 판단하는데 매우 유용합니다.
머리를 예로 들어 보겠습니다. 머리의 속도가 부상의 가능성을 결정합니다. 머리의 속도가 빠르게 변하면 다칠 수 있습니다. 하지만 머리의 변화 속도가 느리면 해롭지 않을 수도 있습니다.
과학자들은 충돌 테스트 더미의 모든 곳에 가속도계를 설치했습니다. 가슴, 다리, 발, 골반에서 더미 신체의 다른 부분까지. 더미 헤드 내부에는 가속도를 세 가지 다른 방식으로 측정할 목적으로 사용되는 가속도계도 있습니다. 여기에는 왼쪽-오른쪽, 위-아래 및 앞뒤가 포함됩니다. 그리고 충돌 중 머리의 가속도를 기반으로 충돌 시 머리가 움직이는 방식과 충격을 계산할 수 있습니다.
마지막으로 중요한 것은 로드 센서입니다. 그들은 자동차 충돌 중에 다른 신체 부위에 가해지는 힘의 양을 측정하는 임무를 가지고 있습니다. 과학자들은 그 작업을 위해 더미 안에 그것들을 설치합니다.
부하 센서에서 받은 데이터를 사용하여 과학자들은 뼈의 최대 부하와 부러질 확률을 계산할 수 있습니다.
NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration)에 따르면 충돌 테스트에는 35mph 정면 충돌과 35mph 측면 충돌의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
전면 충돌 테스트는 차가 56km/h(35mph)의 속도로 콘크리트 장벽으로 똑바로 달릴 때입니다. 시속 35마일로 달리는 차가 같은 무게와 같은 속도로 달리는 다른 차량과 부딪힐 때도 마찬가지입니다.
한편, 시속 35마일의 측면 충돌은 1,368kg의 썰매에 '범퍼'라고 불리는 것이 테스트 자동차의 측면으로 돌진하는 것입니다. 말할 것도 없이, 썰매의 타이어는 각이 져 있습니다. 이 테스트의 목적은 차량이 교차로를 건너다가 빨간불을 달리는 다른 차량과 충돌하는 상황을 시뮬레이션하는 것입니다.
이 두 가지 테스트를 모두 수행하려면 먼저 준비해야 합니다.
과학자들은 충돌 테스트용 인형을 운전석에 놓기 전에 페인트칠을 합니다. 인형의 신체 부분에 다양한 색상의 페인트를 바르면 과학자와 연구원이 사고 중에 가장 부딪힐 가능성이 있는 장소를 찾아 표시할 수 있습니다. 그 반점은 일반적으로 더미의 얼굴, 무릎 및 발입니다. 두개골의 영역도 다른 색으로 칠해져 있습니다.
좀 더 정확히 말하자면 스티어링 칼럼에 주로 부딪히는 왼쪽 무릎은 붉은색으로 칠해진다. 이와 함께 에어백에 번지는 더미의 얼굴에도 파란색 도료를 사용했다. 가속도계의 데이터에 상당히 큰 가속도가 있는 경우 자동차의 페인트 자국을 통해 신체의 어느 부분이 실내에서 자동차의 어느 부분과 부딪혔는지 알 수 있습니다. 이것은 더미 헤드에 있는 가속도계의 주요 작업입니다.
덕분에 과학자들은 미래의 사고에서 그러한 유형의 부상을 피하기 위해 대신 자동차를 개선할 수 있습니다.
모든 그림이 완성되고 인형이 제자리에 놓였을 때 차는 충돌할 준비가 되었습니다. 그러나 그 전에 과학자들은 자동차에 안정기를 추가합니다. 밸러스트의 목적은 충돌 테스트 차량의 무게와 그 무게를 완전히 적재된 차량의 무게로 균등화하는 것입니다. 그와 함께 과학자들은 자동차에 속도 센서를 추가하고 자동차가 장벽에 부딪힐 때 픽업을 통과하는 방식으로 위치를 지정합니다.
일반적으로 초당 약 1000프레임을 촬영하는 15대의 고속 카메라가 있습니다. 차 아래에도 위쪽을 가리키는 부분이 있습니다. 그 후, 우리는 충돌에 대비하기 위해 활주로를 따라 차를 장벽에서 끌어낼 것입니다. 과학자들은 작업을 수행하기 위해 도르래를 트럭에 장착했습니다. 모든 준비를 하면 시속 35마일의 속도로 장벽에 도달하는 데 0.1초밖에 걸리지 않습니다.
충돌 후 연구원들은 분석하고 계산할 결과를 볼 것입니다.
물론 완벽한 충돌은 충돌이 전혀 발생하지 않습니다. 그러나 우리는 당신이 확실히 추락할 상황에 대해 논의하고 있으며 당신이 가능한 한 최고의 생존 기회를 원하고 있습니다. 그렇다면 차량의 모든 안전 시스템의 도움으로 어떻게 가장 부드러운 충돌을 제공할 수 있을까요?
이 주제에 답하기 위해 운동 에너지는 충돌에서 생존하는 핵심 요소입니다. 몸이 56km/h(35mph)로 움직일 때 일정량의 운동 에너지가 있습니다. 완전히 정지하게 만드는 충돌 후에는 운동 에너지가 0이 됩니다. 그리고 부상의 위험을 최소화하기 위해 가장 좋은 방법은 운동 에너지를 가능한 한 균일하고 천천히 줄이는 것입니다. 그리고 안전 시스템이 그렇게 하는 데 도움이 될 것입니다. 최상의 시나리오에서는 차량에 포스 리미터와 안전벨트 프리텐셔너가 있습니다.
그들의 임무는 차가 장벽에 부딪치자마자 에어백이 전개되기 전에 안전벨트를 조이는 것입니다. 그러면 안전벨트가 에어백을 향해 전진할 때 에너지를 흡수할 수 있습니다. 그 후, 운전자를 등받이를 고정하는 안전벨트의 힘이 아프기 시작하므로 이 힘을 줄이기 위해 포스 리미터가 즉시 작동합니다. 이 모든 것이 밀리초 안에 발생합니다.
그 다음에는 에어백이 전개되어 전방 움직임을 더 많이 흡수하는 동시에 전방 충돌을 방지합니다. 단, 안전벨트를 착용하지 않은 경우에는 적용되지 않습니다. 그러면 에어백에 부딪힐 때 사고가 훨씬 더 많이 다칠 것입니다.
최근 몇 년 동안 자동차 산업의 발전이 크게 증가했습니다. 자동차는 훨씬 더 안전해졌습니다. 그리고 그 이유는 신차의 판매 포인트입니다. 좀 더 구체적으로 말하면 운전자들은 스스로 더 안전한 차를 찾아 구매한다. 그리고 고객의 요구를 만족시키기 위해 NHTSA는 자동차의 안전성을 향상시키기 위해 많은 충돌 테스트를 수행합니다. 실제로 자동차 제조업체는 매년 자동차를 스스로 충돌시킵니다. 그들은 새 자동차가 연방 자동차 안전 표준으로도 알려진 FMVSS를 충족하기를 원합니다. 이 규칙은 안전한 차량에 필요한 모든 것을 다루며 자동차 제조업체는 차량이 미국의 딜러에게 가는 경우 필요한 모든 테스트를 통과해야 합니다. 이를 위해 과학자와 연구원들은 약 70~100대의 차량을 충돌시킵니다.
NHTSA는 자동차 제조업체에 더욱 도전하고 미래 운전자에게 안전을 제공하기 위해 NCAP(신차 평가 프로그램)를 시작했습니다. 처음 두 가지 작업을 수행하고 자동차를 구매하는 소비자에게 귀중한 정보를 제공하기 위해 NCAP는 안정적인 속도 요구 사항을 35mph로 설정했습니다.
과거에는 에어백이 매우 드물었습니다. 오늘날 자동차 제조업체는 자동차 내부의 거의 모든 곳에 설치합니다. 그리고 충돌 시 단단한 물체에 부딪히지 않도록 신체를 안전하게 유지하는 데 도움이 된다면 훌륭한 일을 하고 있는 것입니다. 그러나 항상 개선의 여지가 있으며 미래의 안전 장비의 목표는 더 똑똑하게 만드는 것입니다.
스마트 에어백이 가장 명확한 예입니다. 다양한 압력과 속도로 배포할 수 있습니다. 이는 착석 위치, 무게 및 충돌 강도에 따라 다릅니다. 그러나 이러한 에어백 전개는 승객에게 심각한 손상을 입히고 심지어 사망에 이르게 할 수도 있습니다. 에어백 시스템의 새로운 기술은 이러한 에어백 자체의 가능한 위험을 줄이기 위해 만들어졌습니다. 앞으로도 안전벨트의 발전을 기대해 봅니다. 보다 구체적으로, 안전벨트는 탑승자의 위치와 체중을 감지하여 그에 따른 최대 힘과 장력을 조절할 수 있다.
특정 자동차 안전 장비와 함께 과학자들은 운전자와 승객의 안전과 관련하여 훨씬 더 똑똑하고 안전한 자동차를 설계하는 것을 목표로 합니다. 그리고 이를 위해서는 다양한 충돌 테스트를 수행해야 합니다.
